新型界面光热蒸发系统的构建及其性能优化

发布时间：2024-07-09 06:13

　　太阳能蒸发在污水处理、海水淡化等领域具有广阔应用。基于纳米材料的新型太阳能蒸发系统,特别是界面蒸发系统,与传统太阳能蒸发技术相比,具有热损失小、蒸发效率高的优势,极具开发和应用潜力。将光热纳米材料负载在基质上所得的光热膜是界面蒸发系统的核心部件。开发高效且低成本的光热转化材料是推进界面蒸发系统发展和应用的关键。此外,调整基质形状,使其产生降低光反射的作用,是提升膜光吸收特性乃至蒸发性能的有效途径。本论文致力于开发高效且低成本的光热膜,一方面率先将具有等离子共振效应的非贵金属镍及其复合材料用于制作光热膜,研究了它们的光吸收特性和光热蒸发性能,另一方面创新性地将便宜易得的金字塔型聚氨酯海绵用作基质,开发了新型且高效的石墨烯/金字塔型聚氨酯海绵光热膜。分别选用镍纳米粒子以及镍纳米粒子装饰的多壁碳纳米管为光热材料,将其负载在微孔滤膜上,制得了不同负载量的镍光热膜以及镍/碳纳米管复合光热膜,并对其光吸收特性以及蒸发性能进行了研究。结果表明,镍光热膜呈现宽带吸收,且在近红外区域的吸收能力随着波长持续增强;当负载量为20 mg时,所得镍光热膜达到最高的蒸发速率和蒸发效率,分别为1.02 kg·m

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1体相蒸发系统

图1-1体相蒸发系统Fig1-1.Theschematicdiagramofvolumetricevaporationsystem.的来说，基于纳米流体的体相蒸发系统的蒸发效率保持在40%以上，总阳能蒸发技术的蒸发效率。不过，在体相蒸发系统中，纳米粒子的利用....

图1-2界面蒸发系统

图1-1体相蒸发系统Fig1-1.Theschematicdiagramofvolumetricevaporationsystem.的来说，基于纳米流体的体相蒸发系统的蒸发效率保持在40%以上，总体阳能蒸发技术的蒸发效率。不过，在体相蒸发系统中，纳米粒子的利....

图1-3单层结构的两种类型：纳米粒子型（左）以及多孔材料型（右）

华南理工大学硕士学位论文图1-2所示，界面蒸发系统的主要包括三个功能部件：1）吸光部分，2）3）水传导部分。吸光部分主要由各种纳米材料组成，负责将太阳能转化为面上的水分汽化产生蒸汽；热绝缘部分主要功能是降低吸光层热能向体相实现热能局域化；水传导层的主要功能是实现水分从体相液体....

图1-4双层结构的两种类型：吸光层直接接触型（左）以及吸光层间接接触型（右）

双层结构的两种类型：吸光层直接接触型（左）以及吸光层间接接触型4.Theschematicdiagramofdouble-layersystem:Lightabsorbinglayerdirecttype(left)andlightabsorbing....

本文编号：4004519